Comment calculer les courants dans les transistors

Pour qu'un transistor fonctionne correctement, la tension de polarisation adéquate doit être appliquée aux bons points. Cette tension varie selon le type de transistor et ses matériaux. Sa fonction (interrupteur ou amplificateur) détermine aussi les tensions nécessaires. La configuration du transistor influence également le sens et l'amplitude de la tension pour un fonctionnement normal.

Courants en mode commutation (Switch)

1. Déterminez le courant de charge maximal (Lc) du dispositif. Cela définit si le transistor saturera (tout ouvert) ou se coupera (tout fermé).

2. Déterminez le HFE (gain en courant) du transistor. Ratio Ic (collecteur) / Ib (base), généralement 50 à 100.

3. Calculez le courant de base minimal pour saturer : Lc / HFE.

4. Calculez le courant d'émetteur : Vbe = Vb - Ve ; Ie = (Vee - Vbe) / Re. (Vee = tension d'alimentation négative polarisant l'émetteur via Re ; Vcc = tension positive polarisant inverse le collecteur).

Courants en mode amplificateur

5. Calculez la tension de base (Ib) pour polariser direct le transistor : Ib = (Vb - Vbe) / Rb. (Vb = tension de polarisation base, Vbe ≈ 0,7 V pour silicium, Rb = résistance d'entrée base).

6. Calculez le courant de collecteur (Ic) traversant la charge RL : Ic = (Vcc - Vce) / RL.

7. Tracez une droite de charge pour trouver le point Q (point de fonctionnement optimal). Déterminez « coupure » et « saturation » :
   Vce = 0 → Ic = Vcc / RL
   Ic = 0 → Vce = Vcc

8. Tracez le graphique Ic vs Vce. La droite de charge relie les points (0, Vcc/RL) et (Vcc, 0). Le milieu est le point Q où le circuit rendement maximal.